光突发交换的原理和网络节点的结构

由于光突发交换与GMPLS技术对未来网络组网技术的深远影响，可以将MPLS的标签交换思想引入到光突发交换中，从而产生标签光突发交换 (LOBS)，如图6所示。LOBS将控制信道和数据交换信道进行分离，标签信息在控制包中，控制包应与GMPLS的控制平面成为一体。尽管这一解决方案尚有很多关键技术需要深入研究，但方案的解决将会对光网络的未来发展产生深远的影响。 光突发交换（OBS）是一种光交换技术，旨在结合电路交换和分组交换的优势，以适应IP业务的突发性需求。随着密集波分复用（DWDM）技术的发展，光交换逐渐成为解决传统电子交换系统压力的有效手段。DWDM允许在单一光纤中传输多个波长，显著提升了网络容量。 光交换分为三种类型：空分、时分和波分交换，对应不同的信道处理方式。光突发交换特别关注的是面向IP服务的快速资源分配和高资源利用率，它以光分组为交换颗粒，减少了对高速光开关和复杂光逻辑器件的依赖。OBS的核心思想是在数据分组传输前，通过控制分组（BCP）预设路径和资源，避免中间节点的光电/电光转换，确保透明传输。 OBS网络结构由边缘节点、核心节点和DWDM链路组成。边缘节点负责数据包分类、缓存、封装，形成突发数据分组（BDP）并生成控制分组。核心节点依据控制分组的信息执行交换操作，而出口边缘节点则解封装BDP并转发至目标子网或终端用户。数据分组和控制分组在不同波长信道上传输，控制分组的短长度有利于高速处理。 OBS的主要优点包括： 1. 中等交换粒度，使得控制开销较低。 2. 统计复用提高带宽利用率。 3. 降低中间节点复杂性和光器件要求。 4. 不需要光缓存，同步要求低。 5. 带宽单向预留，减少等待时延。 在MAC层，OBS涉及媒体接入控制（MAC）层的封装技术，边缘节点需要处理MAC帧，将它们转化为适合光网络传输的突发数据分组。这通常涉及到特定的封装协议和机制，以确保数据的正确传输和路由。 光交叉连接器（OXC）和光分插复用器（OADM）在全光网络中用于实现交换功能，而自动交换光网络（ASON）则是全光网络智能化发展的趋势，引入了类似于MPLS的控制平面，如GMPLS，实现动态的光路径建立和管理。 标签光突发交换（LOBS）是将MPLS标签交换概念应用于光突发交换，将控制信息集成到控制分组中，与GMPLS的控制平面融合，以增强光网络的灵活性和效率。虽然LOBS面临一些关键技术挑战，但其潜在的影响对于未来光网络的发展是深远的。 光突发交换是解决网络带宽需求增加、提升资源利用率和优化服务质量的关键技术，其与GMPLS的结合进一步推动了光网络的智能化和自动化。